Comment réaliser une cartographie de la température des étagères en lyophilisation

Pourquoi la cartographie de la température des étagères est importante

Vérifier l’uniformité de la température des étagères sur l’ensemble des étagères

En lyophilisation pharmaceutique, la température des étagères est l’un des paramètres de procédé les plus critiques. La chaleur fournie par les étagères influence directement la vitesse de sublimation et, par conséquent, l’efficacité et la sécurité du procédé de lyophilisation.

En réalisant une cartographie de la température des étagères, vous pouvez vérifier l’uniformité de la température sur l’ensemble des étagères et garantir un transfert de chaleur constant pour chaque flacon de votre lot.

Ces études aident également à identifier les variations de température et à confirmer que l’étuve de lyophilisation fonctionne dans les limites de spécification.

Prévenir l’effondrement du produit et optimiser les performances de séchage

Une mauvaise uniformité de la température des étagères peut entraîner des conditions de séchage inégales. Si la température du produit dépasse la température d’effondrement (ou le point eutectique), la structure du produit peut s’effondrer et compromettre l’ensemble du lot.

À l’inverse, des températures trop basses peuvent allonger considérablement le temps de séchage et réduire l’efficacité du procédé.

En réalisant une cartographie des étagères appropriée, vous pouvez vous assurer que le produit reste dans des limites de procédé sûres et que le cycle de lyophilisation se déroule de manière efficace et fiable.

Recommandations réglementaires sur la répartition de la température des étagères

Les études de répartition de la température des étagères sont mentionnées dans l’ISO 13408-3 (Traitement aseptique des produits de santé – Lyophilisation). La norme fournit les recommandations suivantes :

Recommandations de l’ISO 13408-3

• Des études de répartition de la température des étagères doivent être réalisées afin d’identifier les variations inter- et intra-étagères et de démontrer la conformité aux spécifications.
• Idéalement, ces études devraient être réalisées avec la chambre à pression atmosphérique et inclure une plage de températures reflétant à la fois les phases de chauffage et de refroidissement du cycle de lyophilisation.
• Le nombre de capteurs de température utilisés doit être spécifié.

7 fonctionnalités indispensables pour les équipements de mesure en lyophilisation

Pour réaliser une cartographie fiable de la température des étagères, vous avez besoin d’un équipement de mesure conçu pour fonctionner dans les conditions exigeantes à l’intérieur d’une étuve de lyophilisation.

Lors de la cartographie, les capteurs doivent mesurer avec précision la température de surface tout en fonctionnant sous vide et sur une large plage de températures. Le système adapté vous permettra de surveiller la température des étagères sans interférer avec le procédé de lyophilisation lui-même.

Lors du choix de votre système, assurez-vous qu’il offre :

1. Des capteurs de surface peu invasifs
   Les capteurs doivent être non conducteurs, peu invasifs et sans auto-échauffement, avec une pointe de mesure ponctuelle pouvant être placée en contact direct avec la surface de l’étagère.
2. Une technologie de mesure sans fil
   Un enregistreur de données sans fil pour la lyophilisation vous permet de placer les capteurs directement dans la chambre sans faire passer de câbles à travers la paroi de l’étuve de lyophilisation, ce qui pourrait compromettre l’étanchéité du vide.
3. Un contact direct avec la surface de l’étagère
   Le système doit utiliser de petits capteurs thermocouples remplaçables permettant un contact direct avec la surface de l’étagère afin d’assurer un transfert de chaleur précis
4. Un enregistreur compact
   Les enregistreurs de données sans fil devraient idéalement correspondre à la taille des flacons standard. Ils conviennent ainsi aux étuves de lyophilisation dotées de systèmes automatisés de chargement et de déchargement des flacons, couramment utilisés en fabrication pharmaceutique.
5. Une large plage de fonctionnement
   Votre système de mesure doit fonctionner de manière fiable sur l’ensemble de la plage de températures de lyophilisation, généralement de -60 °C à +60 °C, et sous des pressions pouvant descendre jusqu’à 0,001 hPa.
6. Un fonctionnement autonome pour les cycles longs
   Les cycles de lyophilisation peuvent durer plusieurs jours. Votre système de mesure doit pouvoir fonctionner de manière totalement autonome, tout en mesurant, enregistrant et affichant les données en continu.
7. Une surveillance multiparamètres
   Idéalement, le système doit vous permettre de mesurer à la fois la température des étagères et la température du produit, afin d’obtenir une compréhension plus complète du procédé de lyophilisation.

5 étapes pour réaliser une cartographie de la température des étagères en lyophilisation

La cartographie de la température des étagères vous aide à vérifier l’uniformité et à confirmer un transfert de chaleur constant dans l’ensemble de l’étuve de lyophilisation.

Étape 1. Définir la répartition des points de mesure
Commencez par placer cinq points de mesure sur chaque étagère :

• Un dans chaque coin
• Un au centre

Veillez à effectuer des mesures sur toutes les étagères afin de détecter les variations inter- et intra-étagères.

Étape 2. Mesurer des étagères chargées et vides
La répartition de la température des étagères peut varier selon la présence de produit. Vous devez donc réaliser des études de cartographie sur :

• Des étagères entièrement chargées (ou avec un produit placebo)
• Des étagères vides

Étape 3. Reproduire les conditions réelles de la chambre
Assurez-vous que vos mesures reflètent les conditions de fonctionnement réelles de l’étuve de lyophilisation.

• Pour les températures de la phase de refroidissement, les mesures doivent être réalisées à pression ambiante.
• Pour les températures de la phase de chauffage, les mesures doivent être réalisées sous vide.

Étape 4. Couvrir l’ensemble de la plage de températures
La cartographie de la température des étagères doit couvrir l’ensemble de la plage de températures de fonctionnement de l’étuve de lyophilisation.

Les mesures de la phase de refroidissement doivent s’étendre de la température ambiante jusqu’au point de congélation le plus bas, bien en dessous du point eutectique ou de la température d’effondrement. Les mesures de la phase de chauffage doivent s’étendre jusqu’à la température d’étagère la plus élevée utilisée lors du séchage secondaire.

Étape 5. Garantir une grande précision de mesure
Avec une grande précision de mesure, vous pouvez :

• Identifier les gradients de température entre les étagères
• Maintenir des marges de sécurité par rapport à la température d’effondrement
• Optimiser la vitesse de sublimation
• Protéger la qualité du produit
• Une cartographie fiable des étagères garantit des procédés de lyophilisation stables et efficaces.

Exemple d’étude de cartographie de la température des étagères

Pour illustrer la mise en œuvre en pratique, considérez l’exemple suivant.

• Une entreprise pharmaceutique lyophilise un produit en flacons en utilisant :
• Une étuve de lyophilisation avec 10 étagères
• Un produit avec une température d’effondrement de -15 °C
• Une température maximale autorisée des étagères lors du séchage secondaire de +35 °C

Mesures de la phase de refroidissement (pression ambiante)
La température des étagères est mesurée à pression ambiante. Pour chaque étagère, cinq points de mesure sont utilisés :

• Quatre coins
• Un centre

Cela représente 50 enregistreurs de données (10 étagères × 5 points).

Températures mesurées à pression ambiante :

• +25 °C
• 0 °C
• -20 °C

Mesures de la phase de chauffage (vide)
Pendant le chauffage, les mesures sont réalisées sous vide. Là encore, 50 enregistreurs de données sont répartis sur les étagères.

Températures mesurées sous vide :

• -20 °C
• 0 °C
• +20 °C
• +40 °C

Évaluation de l’uniformité de la température des étagères
Les profils de température obtenus sont analysés afin d’identifier :

• Les variations inter-étagères
• Les variations intra-étagères

Les données sont ensuite comparées aux spécifications du fabricant afin de déterminer si l’étuve de lyophilisation répond aux critères de performance requis.

Solutions Ellab pour la lyophilisation

Pour la cartographie des étagères, le contrôle des lots et la validation des étuves de lyophilisation, Ellab propose le système d’enregistreurs de données sans fil TrackSense® LyoPro.

Les enregistreurs de données TrackSense LyoPro sont spécialement conçus pour les applications de lyophilisation et permettent des mesures fiables dans des conditions de procédé exigeantes.

Avec les solutions Ellab, vous pouvez réaliser une cartographie fiable des étagères et des mesures en flacon en utilisant :

• Des bouchons, capteurs et supports d’enregistreurs conçus à cet effet
• Un palet de contact pour des mesures précises de la température des étagères
• Un logiciel conforme à la FDA 21 CFR Part 11 avec des rapports récapitulatifs de validation automatisés
• Des données en direct et une visualisation du procédé de lyophilisation
• Des capteurs pouvant être étalonnés par l’utilisateur
• Une piste d’audit complète, l’intégrité des données et le contrôle des utilisateurs
• Des calculs statistiques à l’écran, des alarmes de limites, des cartes thermiques et des graphiques

Ces fonctionnalités font du système TrackSense LyoPro une solution parfaitement adaptée comme enregistreur de données sans fil pour la lyophilisation, vous permettant de mesurer avec précision les températures des étagères et du produit tout en préservant l’intégrité de la chambre de l’étuve de lyophilisation.

Validation – La méthode Ellab

Avec plus de 400 experts formés dans le monde entier, nous disposons de l’expertise nécessaire pour vous accompagner dans chaque procédé, partout dans le monde. Dès demain !

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